阴极负载不同催化剂对天然水体中沉积物微生物燃料电池运行特性的影响

考察了阴极负载Co₃O₄和MnOOH对天然水体中沉积物微生物燃料电池（SMFC）产电性能和SMFC对沉积物中有机质去除率的影响。实验结果表明，SMFC阴极负载Co₃O₄和MnOOH后，体系的输出电压由483 mV增大到549 mV和534 mV；相应体系的内阻由206 Ω显著降低到99 Ω和128 Ω，最大功率密度（Pmax）由3.3 mW/m²增大到9.1 mW/m²和6.6 mW/m²。此外，SMFC体系的电流密度与沉积物中烧失量（LOI）、易氧化有机质（ROOM）去除率呈线性关系，并且阴极负载Co₃O₄和MnOOH可以促进阳极沉积物中有机质的去除。     

赤泥在控制沉积物磷释放中的应用研究

利用烧结法赤泥中富含Ca、Fe等金属元素的氧化物而具有吸附性的特点，通过室内模拟研究赤泥投加对沉积物中各种磷形态含量及分布比例的影响，进而探讨利用赤泥控制沉积物中磷释放的可行性。对经过处理后的沉积物磷形态分析后表明，投加赤泥能促使沉积物中铁铝磷向钙磷转化（Pearson相关分析，r=-0.892，P<0.01，n=9），且赤泥的强碱性使沉积物pH值逐渐升高。确定了赤泥最佳投加比例为5%，此时沉积物的pH为9.03，铁铝磷含量由初始的148 mg/kg降至107 mg/kg，占总磷比例也由18.1%降至13.4%，钙磷含量由486 mg/kg升至546 mg/kg，其占总磷比例则由60%增至68.7%，铁铝磷和钙磷之间的转化已基本完成，继续增加赤泥投加量对沉积物中磷形态间的相互转化影响甚微。由于铁铝磷较钙磷活性高而易释放，可见投加赤泥能降低沉积物中磷的释放风险。赤泥可以作为吸附材料被应用于沉积物磷污染控制技术中，为有效控制水体内源磷负荷提供一种新思路和廉价材料。     

电沉积处理电解锌漂洗废水的实验研究

采用电沉积技术对电解锌漂洗废水进行初步处理，以求达到废水回用和重金属锌的回收。研究了电沉积法处理含锌废水过程中各个影响因素对电沉积效果的影响，并且设计了正交实验。结果表明，极板间距、槽电压、进水pH、极板材料等对二维电沉积处理模拟废水具有显著影响。适宜的电沉积条件是：极板间距20 mm、槽电压5～6 V、阴极板材料为铝板、电沉积时间为30～45 min。     

膜电解法在线再生酸性蚀刻液及回收铜新技术

采用极化曲线法研究了酸性蚀刻液阴、阳极电化学行为，并构建了离子膜电解反应体系，考察了在线再生酸性蚀刻液及回收铜的效果。结果表明，阳极氧化过程发生浓差极化，存在极限电流密度，Cu＋含量越高，极限电流密度越大；阴极还原分4步反应进行，存在极限电流密度；强化溶液传质可有效提高阴、阳极极限电流密度，有利于避免电解过程中析出氯气和氢气；在线实验表明，通过监控阳极液ORP，可避免析出氯气；分步降低电流电解有利于避免析出氢气，形成致密的金属铜块；在电流为9～24A范围内分4步电解23．5h可再生酸性蚀刻液23．5L，同时电沉积回收510g铜，纯度高达99．98％。阴极电流效率达到95．2％，吨铜电耗3251kWh。电解过程中无氯气和氢气析出，无废液排放，表明膜电解法在线再生酸性蚀刻液具有良好的应用前景。     

外电阻对双阴极微生物燃料电池脱氮产电性能的影响

为提高双阴极MFC的脱氮产电性能,构建了双阴极微生物燃料电池系统,考察了连续进水状态下阳极与缺氧阴极间外阻(R_(A-A))以及阳极与好氧阴极间外阻(R_(A-O))的变化对系统脱氮产电性能的影响。结果表明:只增大一侧电阻会降低厌氧阳极的库仑效率和功率密度,但能提高系统的脱氮效果;当R_(A-O)由200Ω增大到1 000Ω时,TN去除率由43.81%提高到60.71%,当R_(A-A)由200Ω增大到1 000Ω时,TN去除率由38.88%提高到61.52%;当总外阻固定在1 000Ω时,两侧电阻变化不影响阳极的功率密度和库仑效率,其分别保持在305.53 mW·m~(-3)和0.35%左右;电阻组合(R_(A-A)/R_(A-O))由500Ω/500Ω变化为100Ω/900Ω,TN去除率由62.32%提高到64.41%;系统的硝化效果随R_(A-O)的增大而增强,反硝化效果随R_(A-A)的减小而增强,总氮去除效果随总外阻的增大而提升。低R_(A-A)与高R_(A-O)的外阻组合能有效提高双阴极三室MFC的脱氮能力。增大总外阻,系统产电性能降低,阳极表面微生物膜氧化性不断减弱,总外阻不变,阳极表面氧化性变化不大。研究探明了外电阻变化对三室双阴极MFC脱氮产电性能的影响,为进一步提高MFC脱氮产电性能提供参考。     

三维电极法深度处理维生素生产废水

采用三维电极法对维生素废水进行深度处理,分别以钛涂钌铱板、铁板和不锈钢板作为电极阳极,石墨板作为电极阴极,柱状活性炭作为粒子电极,结果表明,当以钛涂钌铱板作为阳极,以粒径为1 mm的柱状活性炭作为粒子电极时电解效果最好,COD和色度去除率最高。实验选择电解电压、电极板间距、电解时间和初始pH值作为主要影响因素进行正交实验,实验研究证明,各因素的影响大小为电解电压>电极板间距>电解时间>初始pH值,得到的最佳参数组合分别为:电解电压为10 V,电极板间距为8 cm,电解时间为20 min,初始pH值为4,得到COD和色度最大去除率分别为59.5%和93.57%。     

长泥龄膜生物反应器中活性污泥的膜污染研究

长泥龄膜生物反应器(MBR)内污泥性质与普通活性污泥有显著差异。利用一污泥停留时间长达300 d的膜生物反应器研究了污泥浓度、过膜压力和错流速率对长泥龄活性污泥膜污染特性的影响。研究结果表明，使用0.2 μm微滤膜错流过滤时，浓差极化阻力R_cp和滤饼层阻力R_c是膜污染的主要影响因素，各占总的膜阻力R_t的23%～63%和31%～73%。与之相比，膜内部阻力R_if和膜固有的阻力R_m只占总的膜阻力Rt的0.7%～2.4%和1.2%～6.4%，几乎可以忽略不计。随着污泥浓度，过膜压力的增大和错流速率的减小，膜污染逐渐加剧。因此，降低过膜压力，提高流速，可以有效减缓膜污染，减少清洗频率，延长膜组件的使用寿命，从而节约操作成本，推广应用。     

阴极液及底物浓度对AFB-MFC同步废水处理及产电性能影响

为了提高厌氧流化床微生物燃料电池（AFB-MFC）的性能，并为双室MFC寻找价廉、易得、无污染的阴极液，在曝气量16～24 L/h、温度（35±2）℃、回流量10.2 L/h、阴极底边距阴极室内底部17.3 cm、外电阻250 Ω、水力停留时间（HRT）14.0～14.9 h以及进水pH 7.81～8.37下，研究了阴极液及底物浓度对系统产电及废水处理性能的影响。结果表明，使用缓冲溶液、阳极室出水和自来水作阴极液时，自来水的产电性能最佳，阴极液种类不影响系统有机基质的去除。以自来水为阴极液时，阴极液pH及电导率随运行时间增加而增加，COD去除率为80.11%～89.29%，输出电压及功率密度开始随运行时间增加而增加，之后稳定在440～452 mV和48.40～51.08 mW/m²之间。增加底物浓度对COD去除率影响不大，而输出电压及功率密度随底物浓度增加而下降；底物COD浓度由3 307.09 mg/L增至9 520 mg/L时，COD去除率在85.77%～94.44%之间，输出电压及功率密度则分别由449 mV和50.40 mW/m²下降至406 mV和41.21 mW/m²。自来水作阴极液可避免二次污染及阴极液对阳极室微生物的影响，并得到高的产电能力。     

废水处理用聚乙烯生物填料表面改性与表征研究

采用化学氧化-铁离子覆盖和化学氧化-表面接枝2种方法对聚乙烯生物填料进行表面改性,并使用接触角、扫描电镜及X射线光电子能谱等手段对改性前后的填料表面进行表征,同时还考察其在废水处理中的挂膜速度和处理效果。结果表明,2种改性方法都能使填料表面形成腐蚀坑而增加了表面粗糙度,并引入基团使填料表面呈正电性,使得填料的亲水性与生物亲和性增强,有利于微生物的粘附。2种改性方法可将挂膜时间分别缩短37.5%和60%,挂膜量分别提高54.8%和76.1%,COD的去除率也分别提高10.63%和8.64%。     

隔膜槽中ACF电极成对电解脱色活性艳蓝KN-R

同时以活性炭纤维(ACF)为阳极和阴极,在隔膜电解槽中研究了不同电流密度下蒽醌染料活性艳蓝KN-R的电化学脱色.考察了ACF阳极和ACF阴极各自对染料的脱色性能.结果表明,当电流密度为1.0～1.5 mA/cm2时,电解槽中发生阳极电氧化和阴极电还原同时进行的成对电解脱色.在ACF电极上,活性艳蓝KN-R的电氧化脱色比电还原脱色容易进行,1.0 mA/cm2时,阴阳两极室脱色率分别为69%和93%,而1.5 mA/cm2时,阳极室脱色率保持在93%,阴极室脱色率达到79%.     

膜电解工艺处理碱性含铜蚀刻废液

实验对碱性含铜蚀刻废液膜电解工艺处理的可行性开展相关研究,考察了槽电压、电解时间和阳极液pH值等因素对膜电解电流效率的影响,并确定了最佳工艺条件:槽电压3.10 V、电解时间2 h、阳极液初始pH值9.20。在上述最优工艺条件下,膜电解电流效率达91.5%。实验结果表明,该工艺操作方便、简单可行,是处理蚀刻废液、回收铜的有效方法,具有一定的应用价值。     

电解法去除重污染河水中的磷

近年来,河流污染严重,严重影响了社会的发展,治理河水污染成为目前急需解决的问题。研究了石墨-铁板电极电解法对城市内河中重污染水体中磷去除的可行性;分析了静置时间、电解时长、初始磷浓度、电压、pH及极板间距对电解法除磷效果的影响,确定了电解法处理重污染水体的最佳运行参数,比较了电解法处理实际河水和模拟河水的TP去除效果。结果表明,重污染河流水体中的磷在较短时间内可以得到去除,在静置时间为3 h,电压为10 V,极板间距为1.5cm,pH保持在中性或弱酸性,电解时长在10~15 min时,TP去除率达到90%以上。同时,在最佳运行条件下,电解法处理实际河水效果较好。     

Organochlorine formation in magnesium electrowinning cells

The formation of organochlorines during the electrolytic production of magnesium was investigated using a laboratory-scale electrolytic cell having a graphite anode, a liquid aluminium alloy cathode, and a molten chloride electrolyte. The cell was operated at current densities ranging from 3000 to 10,000 A m(-2) and at temperatures ranging from 660 degrees C to 750 degrees C. Organochlorines were adsorbed from the cell off-gases onto silica gel, extracted with hexane, and determined by gas chromatography. All compounds identified were fully chlorinated aliphatic and aromatic compounds, the major components being hexachlorobutadiene, hexachlorobenzene, hexachloroethylene, and octachlorostyrene. The total amount of organochlorines per tonne of magnesium produced decreased with electrolysis time and with current density and increased with operating temperature; it was also dependent on the type of graphite employed. The output of organochlorines varied from 5 to 20 g t(-1) of magnesium.     

各种影响因子对电解法预处理医药废水的影响研究

探讨了电解法预处理医药废水时停留时间、电解电压、废水初始浓度、温度和废水pH值等影响因子对去除色度、COD和提高废水可生化性等处理效果的影响,并考察了其应用于工业实际废水处理的可行性.实验结果表明:电解法更适合高浓度医药废水的处理,色度的去除率可达到90%以上;电解时间宜控制在40～60 min;电解电压越高,废水COD和色度去除效果越好;在实验温度范围内,温度对色度和COD去除率的影响不大;废水pH值为7.5时电解效果最佳,工程运用宜控制在6～9之间.     

电动力学技术去除剩余污泥中铜、锌条件优化

电动力学去除剩余污泥中重金属受到多种因素的影响,其中电解电压、电极面积、电极材料等都有较大的影响,很有必要进行条件优化研究。针对存在的问题,系统的研究了电解电压、电极面积、电极材料对电动力学修复过程的影响。研究表明,影响污泥中重金属Cu和Zn去除率的因素大小顺序为:电压电极面积电极材料;采用等于或低于氢析出电压进行电动力学修复时,更有利于提高污泥中重金属去除率;增大电极面积,提高了电流强度,有利于污泥中重金属的转化、迁移,从而提高污泥中重金属去除率;研究表明,采用低于氢析出电压和惰性电极可以有效避免电极被腐蚀。     

三维过电位电解处理罗丹明B废水

选用钛基RuO2-TiO2涂层电极作为三维过电位电解装置的阳极，紫铜作为阴极，活性炭作为第三极，研究了三维过电位电解处理罗丹明B废水的效果，并考察了外加电压、电解时间、初始浓度、pH值和搅拌方式等因素对其处理效果的影响。实验结果表明，外加电压、电解时间和初始浓度等因素均对罗丹明B的降解效果有影响，而pH值、搅拌方式等对罗丹明B的降解效果基本没有影响。与二维电解的对比研究表明，在罗丹明B溶液初始浓度为20mg／L，电解时间为1h，电解电压为20V时，采用二维电解的降解率为20％左右，而三维过电位电解的降解率接近80％。最终产物分析结果显示，经过处理的罗丹明B苯环开环变成直链烃类物质，或者饱和环状有机物，不再具有生物毒性，适合后续的生化处理。     

垃圾渗滤液生化出水的脱色研究

分别采用脉冲电解法、混凝沉淀法、芬顿氧化法、高铁酸钾氧化法对垃圾渗滤液生化出水进行处理，考察了处理效果。结果表明：铁电极电解法和芬顿试剂氧化法均能脱除垃圾渗滤液的色度，去除有机物质。铁电极电解对色度的去除率可达98．4％，COD去除率可达84．4％；芬顿试剂氧化对色度的去除率可达99％，COD去除率可达85．8％。两种方法均能使出水达到排放标准。同时比较了各种处理方法的运行成本，在达到同样出水标准的前提下，铁电极电解运行成本远低于芬顿试剂氧化，为3．67元／t水，而芬顿试剂药剂成本为8．67元／t水。     

pH对电解处理垃圾渗滤液的影响

在不同的pH值条件下对氯离子和重金属离子含量不同的渗滤液和邻硝基苯酚人工模拟废水进行了电解处理，着重考察了不同pH值条件下氯离子浓度和重金属离子种类对有机物电解去除效果的影响。结果表明，电解处理过程中， pH值对有机物电解去除效果的影响与渗滤液的水质有关，尤其与渗滤液中氯离子和重金属离子浓度以及重金属离子种类有关。在pH＝2的条件下电解处理氯离子和重金属离子含量均很低的渗滤液，有利于有机物的氧化去除；在pH=9的条件下电解处理氯离子和重金属离子浓度均较高的渗滤液，其COD的电解去除效果最好；在pH=2或pH=12的条件下电解处理氯离子浓度高而重金属离子浓度低的渗滤液，能促进有机物的氧化分解。在一定浓度范围内，渗滤液中无机变价离子的组成不同，电解处理垃圾渗滤液的最佳pH值也不同。     

印制电路板酸性蚀刻废液的膜电解再生

高度精细化线路和高层数印制电路板产量的增加,导致酸性蚀刻废液的排放量越来越大,对环境的负荷也随之增大.介绍了酸性蚀刻废液膜电解再生的基本原理,进行了中试规模的应用研究,并与其他电解再生方法进行技术与经济比较分析.结果表明,在槽电压为5V、电解时间为2h的条件下,酸性蚀刻废液的氧化还原电位由480 mV升至540mV,所...